Πνευματικός Ενεργοποιητής: Κατασκευή, Εργασία & Εφαρμογές του

Γενικά, μια βαλβίδα δεν μπορεί να ελέγξει μια διεργασία από μόνη της, επομένως χρειάζεται ένας χειριστής να τις τοποθετήσει για τον έλεγχο μιας μεταβλητής διεργασίας. Απαιτείται μια ειδική συσκευή όπως ένας ενεργοποιητής για τη λειτουργία των βαλβίδων από απόσταση και αυτόματα για τη μετακίνησή τους. Ένας ενεργοποιητής είναι ένα είδος συσκευής που χρησιμοποιείται για να κάνει κάτι να λειτουργεί ή να κινείται. Ενεργοποιητές διατίθενται σε τρεις τύπους που καθορίζονται από την πηγή ενέργειας τους και χρησιμοποιούνται σε βιομηχανίες όπως η ηλεκτρική, η υδραυλική και η πνευματική. Έτσι, αυτό το άρθρο εξετάζει μια επισκόπηση του πνευματικός ενεργοποιητής – την εργασία και τις εφαρμογές τους.

Τι είναι ο Πνευματικός Ενεργοποιητής;

Ο ορισμός του πνευματικού ενεργοποιητή είναι: ένας τύπος ενεργοποιητή που χρησιμοποιείται για την αλλαγή της ενέργειας που βρίσκεται στη μορφή πεπιεσμένου αέρα σε κίνηση. Υπάρχουν διάφοροι κατασκευαστές που προσφέρουν διαφορετικές μορφές πνευματικών ενεργοποιητών όπου ορισμένοι ενεργοποιητές μετατρέπουν την ενέργεια του πεπιεσμένου αέρα σε γραμμική κίνηση και ορισμένοι ενεργοποιητές αλλάζουν σε περιστροφική κίνηση. Αυτοί οι ενεργοποιητές έχουν διαφορετικά ονόματα στη βιομηχανία, όπως κύλινδροι αέρα, ενεργοποιητές αέρα και πνευματικοί κύλινδροι.

Πώς λειτουργεί ένας πνευματικός ενεργοποιητής;

Ένας πνευματικός ενεργοποιητής εξαρτάται κυρίως από κάποια μορφή πεπιεσμένου αερίου όπως ο πεπιεσμένος αέρας που εισέρχεται σε έναν θάλαμο για να αυξήσει την πίεση. Μόλις αυτός ο αέρας δημιουργήσει επαρκή πίεση σε σύγκριση με την εξωτερική ατμοσφαιρική πίεση, τότε έχει ως αποτέλεσμα την ελεγχόμενη κινητική κίνηση μιας συσκευής όπως ένα γρανάζι ή ένα έμβολο. Αυτή λοιπόν η κίνηση που προκύπτει κατευθύνεται είτε με κυκλική κίνηση είτε σε ευθεία γραμμή. Αυτοί οι ενεργοποιητές είναι μία από τις πιο συχνά χρησιμοποιούμενες μηχανικές συσκευές σε ένα ευρύ φάσμα σημερινών βιομηχανιών, όταν το συμπιεσμένο αέριο μετατρέπεται σε ενέργεια είναι εξαιρετικά ελεγχόμενο και επαναλήψιμο και αξιόπιστο.

Κατασκευή & Εργασία Πνευματικού Ενεργοποιητή

Ο πνευματικός ενεργοποιητής κατασκευάζεται χρησιμοποιώντας διαφορετικά εξαρτήματα όπως ελατήριο, συμπιεστή, δεξαμενή, διάφραγμα και βαλβίδα. Το παρακάτω διάγραμμα αναπαριστά την κατασκευή ενός πνευματικού ενεργοποιητή. Για να κινηθεί αυτό το σύστημα, η ενέργεια του ρευστού μετατρέπεται σε μηχανική. Σε αυτό το σύστημα, ο καθαρός αέρας συμπιέζεται μέσω του συμπιεστή και αυτός ο αέρας αποθηκεύεται απλώς στη δεξαμενή αποθήκευσης.

Εδώ, μια βαλβίδα ελέγχου ροής χρησιμοποιείται για τον έλεγχο της κατεύθυνσης του αέρα και της ταχύτητας ροής του. Η μονάδα ελατηρίου σε αυτόν τον ενεργοποιητή χειρίζεται τη ροή αέρα από το ένα μέρος στο άλλο και επίσης δίνει μια διαδρομή επιστροφής προς το έμβολο.
Αρχικά, η βαλβίδα ελέγχου θα παραμείνει ανοιχτή και το διάφραγμα τραβιέται προς τα πάνω μέσω της δράσης του ελατηρίου στην ανάγκη παροχής αέρα. Στη συνέχεια ο αέρας αντλείται από την ατμόσφαιρα, φιλτράρεται με φίλτρο και δίνεται στον συμπιεστή. Τώρα, ο συμπιεστής θα συμπιέσει τον αέρα και θα αυξήσει το επίπεδο πίεσης.

Εδώ πρέπει να παρατηρήσουμε ότι, όταν αυξάνεται η στάθμη της πίεσης του αέρα, αυξάνεται και η θερμοκρασία του αέρα. Έτσι, χρησιμοποιούνται ψύκτες αέρα για να διατηρηθεί η θερμοκρασία σε ένα μέτριο εύρος. Μετά από αυτό, ο πεπιεσμένος αέρας αποθηκεύεται απλώς σε μια δεξαμενή αποθήκευσης έτσι ώστε να μπορεί να διατηρηθεί το επίπεδο πίεσης. Επιπλέον, αυτός ο πεπιεσμένος αέρας μέσα στο σύστημα εφαρμόζει ενέργεια στο διάφραγμα του πνευματικού ενεργοποιητή. Μόλις η δύναμη υπερνικήσει τη δύναμη του ελατηρίου λόγω του πεπιεσμένου αέρα, τότε διατηρεί το διάφραγμα στην κορυφή για να προκαλέσει το διάφραγμα να κινηθεί προς τα κάτω για να κλείσει τη βαλβίδα ελέγχου.

Όταν αυξάνεται η πίεση παροχής αέρα, το διάφραγμα κινείται συνεχώς προς την κάτω κατεύθυνση και αυτό κλείνει εντελώς τη βαλβίδα ελέγχου σε ένα συγκεκριμένο σημείο. Ομοίως, μόλις μειωθεί η πίεση παροχής αέρα, τότε η ασκούμενη δύναμη στο διάφραγμα από το ελατήριο υπερνικά τη δύναμη λόγω της παρεχόμενης δύναμης. Αυτό μπορεί να προκαλέσει κίνηση προς την επάνω κατεύθυνση του διαφράγματος για να ανοίξει η βαλβίδα ελέγχου.

Εδώ, σημειώνεται επίσης εδώ ότι η θέση της βαλβίδας ελέγχου εξαρτάται κυρίως από την πίεση του αέρα. Ως αποτέλεσμα, το άνοιγμα και το κλείσιμο της βαλβίδας ελέγχου σχετίζεται με την κίνηση του διαφράγματος με την πίεση του αέρα.

Γνωρίζουμε ότι μετά από έναν ελεγκτή, οι ενεργοποιητές είναι εκεί για να παρέχουν ένα σήμα ελέγχου για να πραγματοποιηθεί η προτιμώμενη ενέργεια. Έτσι η πίεση του αέρα θα αλλάξει με βάση το λαμβανόμενο σήμα ελέγχου και αυτό αλλάζει τη θέση της βαλβίδας ελέγχου ταυτόχρονα. Με αυτόν τον τρόπο, αυτός ο ενεργοποιητής λειτουργεί σύμφωνα με το σήμα ελέγχου που λαμβάνεται και οδηγεί τη διαδικασία.

Τύποι Πνευματικών Ενεργοποιητών

Υπάρχουν διάφοροι τύποι πνευματικών ενεργοποιητών όπως έμβολα, περιστροφικά πτερύγια και ελατήρια ή διαφράγματα.

Πνευματικός ενεργοποιητής εμβόλου

Αυτός ο τύπος πνευματικού ενεργοποιητή χρησιμοποιεί ένα έμβολο μέσα σε έναν κύλινδρο. Η κίνηση του εμβόλου μπορεί να προκληθεί με την απλή εφαρμογή λιγότερης ή μεγαλύτερης ισχύος σε μία όψη του εμβόλου.

Ο πνευματικός ενεργοποιητής τύπου εμβόλου μονής δράσης χρησιμοποιεί ένα ελατήριο στη μία όψη και αλλάζει δύναμη στην άλλη όψη, ενώ ένας πνευματικός ενεργοποιητής τύπου εμβόλου διπλής δράσης έχει πίεση αέρα που εφαρμόζεται και στις δύο όψεις του εμβόλου. Η γραμμική κίνηση του εμβόλου μπορεί να χρησιμοποιηθεί απευθείας για την ενεργοποίηση της γραμμικής κίνησης, διαφορετικά μπορεί να μετατραπεί σε περιστροφική κίνηση με πινιόν & ράφι ή σχετική μηχανική διάταξη. Αυτοί οι ενεργοποιητές αναγνωρίζονται απλώς με διάμετρο κυλίνδρου & μήκος διαδρομής. Ένας πνευματικός ενεργοποιητής με μεγάλο κύλινδρο είναι ικανός να ασκήσει περισσότερη δύναμη.

Πνευματικός ενεργοποιητής περιστροφικού πτερυγίου

Ο πνευματικός ενεργοποιητής τύπου περιστροφικού πτερυγίου λειτουργεί απλά σαν πνευματικός ενεργοποιητής εμβόλου με δύο θαλάμους υπό πίεση. Το περίβλημα αυτού του ενεργοποιητή έχει σχήμα σφήνας πίτας και όχι κυλινδρικής μορφής. Ένα κουπί που περιλαμβάνει έναν άξονα εξόδου απλώς χωρίζει τους δύο θαλάμους υπό πίεση. Η αλλαγή του βαθμού διαφοράς κατά μήκος του κουπιού μετακινεί τον άξονα εξόδου αναλόγως στις 90 μοίρες κίνησής του.

Πνευματικός ενεργοποιητής ελατηρίου/διαφράγματος

Αυτό το είδος πνευματικού ενεργοποιητή χρειάζεται πεπιεσμένο αέρα για να ωθήσει ένα διάφραγμα σε μια πλάκα που αντιτίθεται από ένα ελατήριο. Μόλις μειωθεί η πίεση, το ελατήριο θα τραβήξει προς τα πίσω το διάφραγμα. Έτσι, αλλάζοντας τη δύναμη, μπορεί να επιτευχθεί η θέση. Αυτό το είδος ενεργοποιητή μπορεί να αποτύχει-άνοιγμα/αποτυχία-κλείσιμο μόλις χαθεί η εναέρια δύναμη από το ελατήριο που επαναφέρει τον ενεργοποιητή στη θέση θραύσης.

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα

ο πλεονεκτήματα του πνευματικού ενεργοποιητή s περιλαμβάνουν τα ακόλουθα.

• Οι πνευματικοί ενεργοποιητές παρέχουν υψηλή δύναμη και γρήγορες ταχύτητες κίνησης αφού χρησιμοποιηθούν σε εφαρμογές που βασίζονται στον έλεγχο της γραμμικής κίνησης.
• Αυτοί οι ενεργοποιητές έχουν υψηλή αντοχή.
• Έχουν υψηλή αξιοπιστία.
• Αυτές είναι οι προτιμώμενες συσκευές όπου η υγιεινή είναι απαραίτητη στις εφαρμογές.
• Αποδοτική.
• Αυτά είναι πολύ εύκολο στη συντήρηση και εγκατάσταση
• Αυτά είναι εξαιρετικά ανθεκτικά και μπορούν να μειώσουν το κόστος που απαιτείται για τη διατήρηση της απόδοσής τους.
• Αυτοί οι ενεργοποιητές έχουν μεγάλο εύρος θερμοκρασίας που κυμαίνεται από 0 – 200 °C.
• Αυτά είναι αντιεκρηκτικά και πυρίμαχα.
• Οι πνευματικοί ενεργοποιητές έχουν μικρότερο βάρος.

ο μειονεκτήματα των πνευματικών ενεργοποιητών περιλαμβάνουν τα ακόλουθα.

• Η ισχύς o/p αυτού του ενεργοποιητή είναι μικρότερη από τον υδραυλικό ενεργοποιητή.
• Τα εσωτερικά μέρη του μηχανήματος δεν λιπαίνονται λόγω της χρήσης αέρα όπως το υγρό.
• Η ακρίβεια εξόδου είναι αρκετά μικρότερη στις λειτουργίες που βασίζονται σε χαμηλή ταχύτητα.
• Αυτοί οι ενεργοποιητές λειτουργούν πολύ αποτελεσματικά όταν χρησιμοποιούνται για συγκεκριμένες εφαρμογές.
• Αυτά δεν εκτελούνται καλά σε μικρότερη ταχύτητα.
• Ο πεπιεσμένος αέρας χρειάζεται καλή προετοιμασία
• Ο αέρας μπορεί να μολύνεται από λίπανση ή λάδι που μειώνει τη συντήρησή του.

Εφαρμογές

ο εφαρμογές πνευματικών ενεργοποιητών περιλαμβάνουν τα ακόλουθα.

• Οι πνευματικοί ενεργοποιητές μπορούν να εφαρμοστούν σε ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών όπως διαφορετικές βιομηχανικές περιοχές και ορισμένες από τις περιοχές εφαρμογής αυτών των ενεργοποιητών είναι:
• αεροσυμπιεστές.
• Αεροπορία.
• Εφαρμογή σιδηροδρόμων.
• Μηχανήματα συσκευασίας και παραγωγής.
• Εύφλεκτοι κινητήρες αυτοκινήτων.
• Αυτοί οι ενεργοποιητές χρησιμοποιούνται συνήθως σε έμβολα και θαλάμους ανάφλεξης βενζινοκίνητων οχημάτων. Έτσι, χρησιμοποιούν την ανάφλεξη αέρα και τη βενζίνη για να παράγουν την πεπιεσμένη ενέργεια που κινεί το έμβολο τελικά και αλλάζει ενέργεια στον στροφαλοφόρο άξονα του αυτοκινήτου. Όμως, αυτοί οι ενεργοποιητές εξαρτώνται κυρίως από πεπιεσμένο αέριο χωρίς ανάφλεξη για να δημιουργήσουν την προτιμώμενη μηχανική δύναμη.
• Αυτοί οι τύποι ενεργοποιητών είναι απαραίτητοι για μηχανήματα συσκευασίας και παραγωγής, αεροσυμπιεστές, σωλήνες αλληλογραφίας και επίσης συσκευές μεταφοράς όπως εφαρμογές αεροσκαφών και σιδηροδρόμων.

Πώς χρησιμοποιούνται τα πνευματικά στη ρομποτική;

Γενικά, η Pneumatics χρησιμοποιεί αέριο υπό πίεση για τον έλεγχο των φυσικών συστημάτων. Αυτά χρησιμοποιούνται ευρέως σε ρομπότ με πεπιεσμένο αέρα για την παραγωγή μηχανικής κίνησης.

Τι είναι ένας πνευματικός ρομποτικός βραχίονας;

Ο πνευματικός ρομποτικός βραχίονας λειτουργεί σαν ανθρώπινο χέρι και περιλαμβάνει δύο βραχίονες και συγκεκριμένα. το άνω μέρος του βραχίονα & το αντιβράχιο. Ο άνω βραχίονας είναι μόνιμος με αρθρωτό στήριγμα στην περιστρεφόμενη βάση και ενεργοποιείται με πνευματικό κύλινδρο ενώ ο πήχης στερεώνεται στον άνω βραχίονα με αρθρωτό στήριγμα. Επομένως ο ρομποτικός βραχίονας λειτουργεί σαν ανθρώπινο χέρι χρησιμοποιώντας πνευματικό κύλινδρο.

Έτσι, αυτό είναι μια επισκόπηση ενός πνευματικού ενεργοποιητή – εργασία με εφαρμογές. Αυτοί οι ενεργοποιητές είναι αποδοτικές, εξαιρετικά αξιόπιστες και ασφαλείς πηγές ελέγχου κίνησης που χρησιμοποιούν αέριο ή πεπιεσμένο αέρα για τη μετατροπή της ενέργειας σε γραμμική ή περιστροφική κίνηση. Αυτά είναι ιδιαίτερα κατάλληλα για συχνό άνοιγμα και κλείσιμο βαλβίδων και χρησιμοποιούνται επίσης σε άλλες βιομηχανικές εφαρμογές όπου η χρήση ηλεκτρικής ενέργειας μπορεί να προκαλέσει ανάφλεξη ή κίνδυνο πυρκαγιάς. Εδώ είναι μια ερώτηση για εσάς, ποια είναι τα παραδείγματα των ενεργοποιητών;